复习概要

第14章半导体器件本章要求：一、理解PN结的单向导电性，双极型晶体管的电流分配和电流放大作用；二、了解二极管、稳压管和双极型晶体管的基本构造、工作原理和特性曲线，理解主要参数的意义；三、会分析含有二极管的电路。二极管的单向导电性1.二极管加正向电压（正向偏置，阳极接正、阴极接负）时，二极管处于正向导通状态，二极管正向电阻较小，正向电流较大。2.二极管加反向电压（反向偏置，阳极接负、阴极接正）时，二极管处于反向截止状态，二极管反向电阻较大，反向电流很小。3.外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿，失去单向导电性。4.二极管的反向电流受温度的影响，温度愈高反向电流愈大。二极管电路分析举例定性分析：判断二极管的工作状态导通截止否则，正向管压降硅0.6~0.7V锗0.2~0.3V分析方法：将二极管断开，分析二极管两端电位的高低或所加电压UD的正负。若V阳V阴，二极管导通若V阳V阴，二极管截止若二极管是理想的，正向导通时正向管压降为零，反向截止时二极管相当于断开。两个二极管的阴极接在一起取B点作参考点，断开二极管，分析二极管阳极和阴极的电位。V1阳=－6V，V2阳=0V，V1阴=V2阴=－12VUD1=6V，UD2=12V∵UD2UD1∴D2优先导通，D1截止。若忽略管压降，二极管可看作短路，UAB=0V例2:D1承受反向电压为－6V流过D2的电流为mA43122DI求：UAB在这里，D2起钳位作用，D1起隔离作用。BD16V12V3kAD2UAB+–分析二极管组成的限幅电路时：根据电路先判断二极管若导通，输出的电压是什么；若不导通，输出的电压又是什么；根据电路的输入电压（电流），判断二极管导通和截止的范围。画出电路的输出电压（电流）波形。ui8V，二极管导通，可看作短路uo=8Vui8V，二极管截止，可看作开路uo=ui已知：二极管是理想的，试画出uo波形。Vsin18itu8V例3：二极管的用途：整流、检波、限幅、钳位、开关、元件保护、温度补偿等。uit18V参考点二极管阴极电位为8VD8VRuoui++––输出特性IB=020A40A60A80A100A常数B)(CECIUfI36IC(mA)1234UCE(V)912O放大区输出特性曲线通常分三个工作区：(1)放大区在放大区有IC=IB，也称为线性区，具有恒流特性。在放大区，发射结处于正向偏置、集电结处于反向偏置，晶体管工作于放大状态。IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)912O（2）截止区IB0以下区域为截止区，有IC0。在截止区发射结处于反向偏置，集电结处于反向偏置，晶体管工作于截止状态。饱和区截止区（3）饱和区当UCEUBE时，晶体管工作于饱和状态。在饱和区，IBIC，发射结处于正向偏置，集电结也处于正偏。深度饱和时，硅管UCES0.3V，锗管UCES0.1V。三极管放大的外部条件BECNNPEBRBECRC发射结正偏、集电结反偏PNP发射结正偏VBVE集电结反偏VCVB从电位的角度看：NPN发射结正偏VBVE集电结反偏VCVBBECNPNVVVCBEPNPVVV例：由晶体管各管脚电位判定晶体管属性（1）A:1VB：0.3VC:3V（2）A:－0.2VB:0VC:－3V如何区分硅管和锗管如何区分NPN、PNP管如何区分三个极CBENPNVVVCBEPNPVVVA.︱UBE︳≈0.2V(锗管）︱UBE︳≈0.7V(硅管）B.解：步骤：1.区分硅管、锗管，并确定C极（以相近两个电极的电压差为依据，UBE硅＝0.7V／UBE锗＝0.2V～0.3V）2.区分NPN、PNP管（NPN：VC最高，PNP：VC最低）3.区分三极（NPN：VCVBVEPNP：VCUBVE）例：由晶体管各管脚电位判定晶体管属性（1）A:1VB：0.3VC:3V（2）A:－0.2VB:0VC:－3V例：由晶体管各管脚电位判定晶体管属性（1）A:1VB：0.3VC:3V（2）A:－0.2VB:0VC:－3V解：（1）硅管、NPN管A：基极；B:发射极；C:集电极（2）锗管、PNP管A:基极；B:发射极；C:集电极本章要求：1.理解单管交流放大电路的放大作用和共发射极、共集电极放大电路的性能特点。2.掌握静态工作点的估算方法和放大电路的微变等效电路分析法。第15章基本放大电路1.放大倍数io:UUAu定义+-信号源Au放大电路SESRiIiU+-+_oUroRLoU+_ri2.输入电阻iiiUrI3.输出电阻oooUrI0USLR输出电阻是表明放大电路带负载能力的参数。电路的输出电阻愈小，负载变化时输出电压的变化愈小，因此一般总是希望得到较小的输出电阻。输入电阻是表明放大电路从信号源吸取电流大小的参数。电路的输入电阻愈大，从信号源取得的电流愈小，因此一般总是希望得到较大的输入电阻。例：画出下图放大电路的直流通路直流通路直流通路用来计算静态工作点Q(IB、IC、UCE)对直流信号电容C可看作开路（即将电容断开）断开断开+UCCRBRCT++–UBEUCE–ICIBIE+UCCRSesRBRCC1C2T+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiERBRCuiuORLRSes++–+––对交流信号(有输入信号ui时的交流分量)XC0，C可看作短路。忽略电源的内阻，电源的端电压恒定，直流电源对交流可看作短路。短路短路对地短路交流通路用来计算电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等动态参数。+UCCRSesRBRCC1C2T+++–RLui+–uo+–++–uBEuCE–iCiBiEibicicBCEibib晶体三极管微变等效电路ube+-uce+-ube+-uce+-晶体管的微变等效电路rbeBEC晶体管的B、E之间可用rbe等效代替。晶体管的C、E之间可用一受控电流源ic=ib等效代替。1.了解集成运放的基本组成及主要参数的意义。2.理解运算放大器的电压传输特性，理解理想运算放大器并掌握其基本分析方法。3.理解用集成运放组成的比例、加减、微分和积分运算电路的工作原理，了解有源滤波器的工作原理。4.理解电压比较器的工作原理和应用。本章要求第16章集成运算放大器3.理想运放工作在线性区的分析依据因为uo=Auo(u+–u–)，Auo所以(1)差模输入电压约等于0即u+=u–,称“虚短”(2)输入电流约等于0即i+=i–0,称“虚断”电压传输特性Auo越大，运放的线性范围越小，必须加负反馈使其工作于线性区。++∞uou–u+i+i––u+–u–uo线性区–Uo(sat)+Uo(sat)Oridro0(3)输出电压uo与负载无关4.理想运放工作在饱和区的特点(1)输出只有两种可能,+Uo(sat)或–Uo(sat)(2)i+=i–0,仍存在“虚断”现象电压传输特性当u+u–时，uo=+Uo(sat)u+u–时，uo=–Uo(sat)不存在“虚短”现象u+–u–uo–Uo(sat)+Uo(sat)O饱和区例6：求uo与ui1、ui2的运算关系式。R1/Kui1R1++–KR2ui2R2++–uouo1解：第一级：i1i111o1)11()/1(uKuRKRu第二级：i2uuu2o2o1KRuuRuuo1i2o)1(KuuKu))(1(i1i2uuK本章要求：1.理解单相整流电路和滤波电路的工作原理及参数的计算;2.了解稳压管稳压电路和串联型稳压电路的工作原理;3.了解集成稳压电路的性能及应用。第18章直流稳压电源tuDO单相半波整流电路工作波形电路结构–++–aTrDuoubRLioutOuoOtU2U2U2常见故障分析（1）D短路：无整流，uD=0，uO=u（2）D虚焊：无输出，uD=u，uO=0参数计算(1)整流电压平均值Uo(2)整流电流平均值IoLLRURUI45.0oo(3)流过每管电流平均值IDoDII(4)每管承受的最高反向电压URMRM2UU(5)变压器副边电流有效值Ioπο57.1d)sin(π212mIttII)d(sin2π21ποttUU0.45oU单相桥式整流电路3.工作波形uD1uD31.电路结构uouDttRLuiouo1234ab+–+–utU2U2U2参数计算(1)整流电压平均值Uo(2)整流电流平均值IoLLRURUI9.0oo(3)流过每管电流平均值IDLRUII45.021oDUttdUU9.0)(sin2100(4)每管承受的最高反向电压URMRM2UU(5)变压器副边电流有效值Ioπο11.1d)sin(π12mIttIIRLu1234ab+–×RLu1234ab+–aRLu1234b+–（1）一只D短路：半周短路，烧坏二极管、变压器（2）一只D虚焊：半波整流（3）一只D接反：半周短路，半周无输出，烧坏二极管、变压器常见故障分析电容滤波器电路结构+Cici–++–aDuoubRLio=uC工作波形二极管承受的最高反向电压为。RM22UUuoU2U2utOtO二极管承受的最高反向电压RM222535VUUuRLuo++––~+C25)(3LTCRτ一般取(T—电源电压的周期)近似估算取：Uo=1.2U(桥式、全波）Uo=1.0U（半波）如下图所示整流滤波电路中，变压器次级电压有效值。试问：（1）正常工作时U0是多少？（2）如果一个二极管开路，U0为多少？（3）如果测得U0为下列数值，分析可能出现的故障所在？U0=18V；U0=9V。uRLuo++––~+CL20V,40,1000μFURC1.掌握基本门电路的逻辑功能、逻辑符号、真值表和逻辑表达式。了解TTL门电路、CMOS门电路的特点。3.会分析和设计简单的组合逻辑电路。4.理解加法器、编码器、译码器等常用组合逻辑电路的工作原理和功能。5.学会数字集成电路的使用方法。本章要求：2.会用逻辑代数的基本运算法则化简逻辑函数。第20章门电路和组合逻辑电路例1：根据输入波形画出输出波形ABY1有“0”出“0”，全“1”出“1”有“1”出“1”，全“0”出“0”&ABY11ABY2Y2例2：分析下图的逻辑功能Y&&1.BA&C101AA写出逻辑式：Y=AC•BC设：C=1封锁打开选通A信号=A=ABY&&1.BA&C011设：C=0封锁选通B信号打开例3：分析下图的逻辑功能B逻辑式：Y=AC•BC=B=B1.常量与变量的关系逻辑代数运算法则2.逻辑代数的基本运算法则自等律AAAA100-1律0011AA重叠律AAAAAA还原律AA互补律01AAAA交换律ABBAABBA2.逻辑代数的基本运算法则普通代数不适用！证:CBABCAAA结合律)()(CBACBA)()(CBACBA分配律CABACBA)()()()(CABACBA)()(CABABCBCAA)(BCBCA)(1BCAA+1=1AA=A.反演律BABABABA吸收律(1)A+AB=A(2)A(A+B)=A对偶式证明：BAAABA)(A+AB=ABAABABAAABBAA)(BABAA（3）（4）对偶式ABABA))((ABAAB)(（5）（6）对偶式组合逻辑电路的分析(1)由逻辑图写出输出端的逻辑表达式(2)运用逻辑代数化简或变换(3)列逻辑状态表(4)分析逻辑功能已知逻辑电路确定逻辑功能分析步骤：例1：分析下图的逻辑功能(1)写出逻辑表达式Y=Y2Y3=AABBAB...AB..AB.A..ABBY1.AB&&&&YY3Y2..逐级递推(2)应用逻辑代数化简Y=AABBAB...=AAB+BAB..=AB+AB反演律